某煤业公司煤矿生产系统诊断优化报告.doc

担水沟煤业有限责任公司煤矿生产系统诊断优化报告中煤集团煤矿系统诊断优化工作组2011年4月60 / 66前言根据王安总经理创新思维与实践报告和关于落实安全主体责任创建安保型企业三年行动的决定（中煤安20111号）文件要求, 依据国家有关法律、法规、标准和规范、煤炭工业安全高效矿井（露天）评审标准以及中煤集团安保型煤矿建设标准（第4稿），为摸清中煤集团所属生产煤矿安全生产现状，查找煤矿生产系统、工艺、装备等方面存在的问题和缺陷，专家组按照煤矿采掘、机电运输、“一通三防”、地测防治水、信息化等5个专业，于2011年4月26日至28日对中煤进出口公司担水沟煤业有限公司（以下简称：担水沟煤矿）煤矿的生产系统、工艺、装备等进行了现场诊断。在此期间专家组组织过2次有煤矿领导和相关技术负责人参加的会议和2次专家组会议。4月29日经专家组集体讨论，按照中煤集团“四化”方向和“五高”标准，提出了担水沟煤矿生产系统诊断优化报告。专家组在现场工作期间，得到了中煤进出口公司领导和担水沟煤矿领导及技术人员的大力支持和协助，在此表示衷心的感谢。煤矿系统诊断优化专家组专 家 组 名 单姓名职务专业职称签名金佩煌专家组长采掘教授级高工赵可风专业组长采掘高级工程师秦喜文采掘教授级高工王光复专业组长一通三防高级工程师左海法一通三防高级工程师任宝宏一通三防高级工程师刘广周专业组长机电运输教授级高工帅玉星机电运输教授级高工丁建新专业组长地测防治水高级工程师谢进国地测防治水高级工程师景沈锋专业组长信息化教授级高工郑清川综合高级工程师目 录第一部分：基本情况担水沟煤矿建于1971年，设计生产能力0.21Mt/a；2007年进行改扩建，扩建后生产能力0.45Mt/a；2009年8月由原山西中煤平朔担水沟煤业有限公司和原山西中电陡沟煤业有限公司进行兼并重组整合，现正在进行技术改造，技改后达到生产能力5.00Mt/a。去年实际产煤120万吨。1矿井概况1.1矿井自然条件1、地理位置担水沟煤矿井田位于朔州市朔城区北部15km的小平易乡担水沟村，行政区划属朔城区小平易乡管辖，井田地理坐标为：东经11225411122827，北纬392423392610。本井田东南距小平易乡2.4km，东距小平易陶村公路7km，元卢铁路从井田东部边界外通过，距大（同）运（城）二级公路4km，距井田东南元子河矿业公司铁路集装站6km，距安庄集装站8km。距朔州市15km。北同蒲铁路线经朔州市通过，向北经大同可通往内蒙、河北，向南经省城太原通往全国各大城市，交通运输便利。2、井田境界及资源储量矿井井田范围东西长3998m，南北宽3273m，面积8.8395km2，批采4-11号煤层。依据矿井2007年度山西省朔州市朔城区担水沟煤矿资源/储量核查报告资源/储量备案证明及矿方根据新的采矿许可证划定的井田边界估算，截至2009年12月共估算得井田范围4号、8号、9号、11号煤层工业资源/储量为195.623Mt，设计可采储量132.404Mt。 表1-1矿井设计可采储量汇总表 单位：Mt煤层号工业储量永久煤柱损失矿井设计储量开采保护煤柱开采损失设计可采储量井田境界断层合计工业场地主要巷道合计4-16.2701.4560.3481.8044.4661.0610.6411.7020.6912.0734-24.8320.2740.0660.3404.4920.2010.1220.3230.6253.543812.1540.4770.1160.59311.5610.3530.2130.5661.6499.3469128.2915.0491.1586.207122.0843.5272.1315.65829.10787.3201144.0761.5970.3891.98642.091.2360.6921.92810.04130.122合计195.6238.8522.07710.930184.6936.3783.79910.17742.113132.404矿井服务年限：根据2010年12月煤炭工业合肥设计研究院山西文龙煤矿工程设计有限公司编制的“山西中煤担水沟煤业有限公司矿井生产能力核定报告书”，担水沟煤矿剩余服务年限21.8年。3、矿井地质概况（1）地层井田内地表大部分被黄土覆盖，沟谷中有二叠系上统上石盒子组基岩出露，根据井田内地层出露情况及钻孔揭露情况，对井田地层由老到新分述如下：奥陶系中统上马家沟组（O2s）为含煤岩系基底，埋于井田深部，在井田外马关河东侧有零星出露，本组厚180m左右，主要为青灰一深灰色石灰岩、白云岩及白云质灰岩，夹有灰黄色泥岩、泥质灰岩和钙质泥岩。与下伏地层平行不整合接触。石炭系中统本溪组（C2b）在井田范围内无出露，根据钻孔资料，本溪组厚度22.00-32.61m，平均27.78m，主要由灰色、灰白色砂岩、砂质泥岩及泥岩组成，中部一般有1-2层生物碎屑石灰岩，其中下部一层比较稳定，定为标志层K1。底部常见山西式铁矿，呈鸡窝状赋存，在其上发育一层品位较高的铝土泥岩，最大厚度可达14m，中上部可见1-2层不稳定的薄煤线。石炭系上统太原组（C3t）在井田内东南部零星出露，为井田内主要含煤地层，据钻孔揭露，本组厚度88.19-107.47m，平均厚104.49m。主要由灰白色、灰色砂岩、灰黑色粉砂岩、砂质泥岩、泥岩和6层煤层组成，分别4-1号、4-2号、5号、8号、9号、11号煤层，其中4-1号、8号、9号、11号煤层为稳定可采，4-2号煤层较稳定大部可采煤层，其余为不稳定不可采。底部有4.46m厚的中粗砂岩，为K2标志层，与下状地层呈整合接触。二叠系下统山西组（P1s）在井田内东南部零星出露，为井田含煤地层之一，岩性主要由灰色、灰白色砂岩、灰黑色泥岩、砂质泥岩和粉砂岩组成，中下部发育1-3层薄煤层，分别为2、3号煤层，均为不稳定不可采煤层。底部砂岩(K3)为灰白色细中粒砂岩，局部相变为粉砂岩，直接覆盖于4号煤层之上，与下伏太原组整合接触。该组厚度38.91-59.63m，平均50.19m。二叠系下统下石盒子组（P1x）在井田内东南部零星出露，本组主要为灰黄色及淡黄色厚层状中粗砂岩，间或与青灰色砂质泥岩、泥岩互层，砂岩岩性变化及厚度变化均较大，胶结硫松，交错层理，上部为紫色、灰绿色相混的杂色泥岩，俗称为“桃花泥岩”，是上下石盒子组分界的良好辅助标志，中部常夹1-3层硬质或软质耐火粘土，砂质泥岩及泥岩中常含植物化石，底部有一层不稳定的粗砂岩或含砾中砂岩（K4），本组厚度70.00-105.12m，平均98.87m。与下伏地层整合接触。二叠系上统上石盒子组（P2s）在井田内沟谷中出露，本组岩性以黄绿色、杂色及暗紫色砂质泥岩、泥岩为主，其间夹薄层状黄绿色粗砂岩和细砂岩，其粒度不均，分选较差，易风化为砂砾。底部为一层灰绿色厚层状粗粒砂岩，有时相变为细砂岩，砾石成分为燧石，泥质胶结，疏松，分选较差，为K6标志层。由于地层剥蚀，本井田仅赋存下部地层。残留厚度31.98-200.00m，平均120.00m。与下伏地层整合接触。第四系中上更新统（Q2+3）主要为中上更新统黄土层，广泛分布于井田各处。上部为上更新统淡黄色亚砂上，多为耕地，垂直节理发育。下部为中更新统浅红色亚粘土，砂质粘土，含多层钙质结核。厚度2.60-40.42m，平均29.93m。第四系全新统（Q4）主要为近代河床沉积物，其岩性由砂，亚砂土及不同程度的砾石组成，分布于马关河床及阶地上，厚7.00-8.00m，平均7.50m。（2）主要含煤地层井田内赋存的主要含煤地层为太原组，次要含煤地层为山西组，现将各含煤地层的含煤性分述如下：山西组（P1s）本组含煤2层，为2号、3号煤层，均属不稳定、不可采煤层，煤层平均总厚0.80m，本组平均厚度为50.19m，含煤系数1.6%太原组（C3t）为井田主要含煤地层，共含煤6层，自上而下分别为4-1号、4-2号、5号、8号、9号和11号煤层，其中4-1号、8号、9号、11号煤层为全区稳定可采煤层，4-2号煤层为较稳定大部可采煤层，5号煤层为不稳定不可采煤层，煤层平均总厚28.62m，本组平均厚度为104.49m，含煤系数为27.39%。（3）地质构造本井田位于区域构造担水沟正断层以北，井田总体为一宽缓的短轴向斜构造，向斜轴位于井田北部，轴向WE，井田大部位于向斜轴南翼，南翼地层较陡，地层倾角在3-14之间，局部地层倾角达到19，北翼地层较缓，地层倾角在3左右。井田内北部发育5条断层，分别为F1、F2、F3、F4、F5断层，均为物探控制，其中F1、F2、F3为正断层，F4、F5为逆断层；井田中部发育3条断层，分别为F6、F7、F8，均为正断层均为井下揭露；井田南部发育2条断层，分别为F9和担水沟正断层，均为正断层，其中F9断层为井下及钻孔揭露，担水沟正断层为钻孔揭露。表1-2 主要断层一览表断层编号位置性质走向倾向倾角（）落差井田内延伸长度（m）F1北部正S40ESW60-7010130F2北部正S43ESW60-708340F3北部正S45ESW60-706600F4北部逆SE20-303530F5北部逆S28WSE20-305510F6中部正S30ESW60-702235F7中部正S35ESW658.5170F8中部正S70ESW484.2260F9南部正S25WNW7020740担水沟正断层：位于本井田南界，走向近东西向，倾向南，倾角70，为正断层，在本井田内延伸长度为2500m，落差360m，经T15、T16号钻孔揭露，该断层由2条以上的阶梯状正断层组成。另外井田内在开采9号煤层时发现了3个陷落柱，均为椭圆形，轴长30-90m。总之，井田地质构造简单为一类。4、煤层赋存条件（1）主要可采煤层井田可采煤层为4-1、4-2、8、9、11号煤层，均为井田内批准开采煤层，现分述如下： 4-1号煤层赋存于太原组顶部，煤层厚度1.006.60m，平均4.74m，其中0.5m厚的煤层为T32钻孔揭露，该钻孔位于断层之中，煤层厚度不作为储量估算厚度及煤层对比厚度，因此该煤层属全区稳定可采煤层。煤层一般含夹矸02层，夹矸厚度0.051.10 m，岩性多为高岭岩、炭质泥岩和砂质泥岩，结构较简单。该煤层直接顶为K3砂岩，局部为泥岩、砂质泥岩，有时有炭质泥岩伪顶。底板一般为含植物根化石的细砂岩，局部为砂质泥岩。4-2号煤层位于4-1号煤层之下，上距4-1号煤层底0.655.90m，平均4.53m，煤厚0.001.90m，平均1.06m，井田北部、东部及西南部存在不可采区，属于全区较稳定大部可采煤层。煤层一般不含夹矸，结构简单。该煤层直接顶板为泥岩，底板为泥岩、砂质泥岩，局部为细砂岩。8号煤层位于太原组中下部,上距4-2号煤层27.4249.04m，平均37.41m，煤厚0.002.29m，平均1.58m，井田东南部存在不可采区，属全区稳定大部可采煤层。煤层一般含夹矸01层，夹矸厚度0.070.30 m，岩性多为泥岩、炭质泥岩，结构简单。该煤层顶板为泥岩、钙质泥岩，底板为泥岩、砂质泥岩，局部为细砂岩。9号煤层位于太原组下部，上距8号煤层0.6115.43m平均5.51m。煤层厚度12.5323.88m，平均16.20m，为全区稳定可采煤层。该煤层结构复杂，含夹矸06层，夹矸岩性多为泥岩、炭质泥岩。煤层顶板为泥岩、中砂岩，局部为砂质泥岩，底板为泥岩，砂岩。11号煤层位于太原组底部，上距9号煤层1.127.66m，平均3.80m.煤层厚度1.307.38m，平均4.92m，煤层尖灭为井田外T27号钻孔揭露，煤层一般含夹矸01层，夹矸厚度0.050.33 m，岩性多为泥岩、炭质泥岩，结构简单。该煤层直接顶板为泥灰岩、泥岩，局部为砂质泥岩、中砂岩，底板为中砂岩、细砂岩、砂质泥岩，局部为泥岩。表1-3 可采煤层特征表煤层号煤层厚度(m)煤层间距(m)平均结构(夹矸数)稳定性可采性顶底板岩性最大-最小 平均顶板底板4-11.00-6.604.740.65-5.904.53较简单(0-2)稳定全区可采泥岩砂质泥岩泥岩细砂岩4-20.00-1.901.06简单(0)较稳定大部可采泥岩泥岩砂质泥岩27.42-49.0437.4180.00-2.291.58简单(0-1)稳定大部可采泥岩钙质泥岩砂质泥岩泥岩0.61-15.435.51912.53-23.8816.20复杂(0-6)稳定全区可采泥岩砂质泥岩泥岩砂岩1.12-7.663.80111.30-7.384.92简单(0-1)稳定全区可采泥岩泥灰岩砂质泥岩砂岩（2）煤质根据山西省煤炭工业局综合测试中心2010年5月6日的检验报告，煤层煤样煤质工业分析为：4号煤层：原煤水分（Mad）1.62%，浮煤水分（Mad）1.84%；原煤灰分（Ad）37.14%，浮煤灰分（Ad）8.05%；原煤挥发分（Vdaf）39.97%，浮煤挥发分（Vdaf）38.94%；原煤全硫（St，d）0.48%，浮煤全硫（St，d）1.23%；原煤高位发热量（Qgr，d）19.87MJ/kg；浮煤高位发热量（Qgr，d）30.25MJ/kg。4号煤层属高灰、低硫中硫长焰煤。8号煤层：原煤水分（Mad）1.63%，浮煤水分（Mad）1.90%；原煤灰分（Ad）10.51%，浮煤灰分（Ad）5.52%；原煤挥发分（Vdaf）42.84%，浮煤挥发分（Vdaf）43.74%；原煤全硫（St，d）2.83%，浮煤全硫（St，d）2.53%；原煤高位发热量（Qgr，d）29.32MJ/kg；浮煤高位发热量（Qgr，d）31.54MJ/kg。8号煤层属高灰、低硫中硫长焰煤。9号煤层：原煤水分（Mad）0.46%，浮煤水分（Mad）3.09%；原煤灰分（Ad）30.42%，浮煤灰分（Ad）9.25%；原煤挥发分（Vdaf）43.26%，浮煤挥发分（Vdaf）40.02%；原煤全硫（St，d）2.01%，浮煤全硫（St，d）2.45%；原煤高位发热量（Qgr，d）21.48MJ/kg；浮煤高位发热量（Qgr，d）29.72MJ/kg。9号煤层属高灰、低硫中硫长焰煤。11号煤层：原煤水分（Mad）1.30%，浮煤水分（Mad）1.71%；原煤灰分（Ad）25.39%，浮煤灰分（Ad）7.90%；原煤挥发分（Vdaf）57.22%，浮煤挥发分（Vdaf）43.94%；原煤全硫（St，d）2.50%，浮煤全硫（St，d）1.43%；原煤高位发热量（Qgr，d）23.71MJ/kg；浮煤高位发热量（Qgr，d）31.03MJ/kg。11号煤层属高灰、低硫中硫长焰煤。1.2矿井生产条件1、水文地质条件（1）矿井水文地质类型地表水：井田东部边界外有马关河经过，该河流为季节性河流。井田中各沟谷平时基本干枯无水。只有雨季才有洪水流向马关河，为桑干河支流，属海河流域桑干河水系。地表水体主要为井田东南角边界外的赵家口水库，距本井田约1km,水库容量为48万m3。含水层：井田内没有专门水文孔，据马关河西露天详查勘探区资料，位于井田外西北部603、1107号孔（距井田2000m左右）钻孔注水试验资料成果，将本井田含水层划分如下：第四系冲积层孔隙含水层分布在井田东部马关河河床中，由砂、砾石组成，冲积层中的地下水由两岸基岩渗出水及大气降水补给，水量较丰富。二叠系上统上石盒子组砂岩裂隙含水层组井田内出露较多，含水层由中粗粒厚层砂岩组成，胶结疏松，该组出露泉水较多，一般为小泉，流量为0.014-0.68L/s（太佐沟），钻孔探至本组时钻孔经常漏水。二叠系下统下石盒子组砂岩裂隙含水层组井田内东南部零星出露，为基岩风化壳主要组成层位，由2-4层中、粗粒砂岩组成，总厚约40m左右。砾石成分为燧石，泥质胶结，疏松，分选较差，钻孔消耗量不大，富水性较弱。地表出露泉水在东部太佐河白土窑中，流量0.014-0.33 L/s。二叠系下统山西组砂岩裂隙含水层.该组稳定砂岩23层，厚度变化较大，以K3砂岩厚度较为稳定，K3砂岩为灰色厚层状中、粗砂岩，底部常夹有砂砾岩，厚5.59-22.40m，平均11.70m，砂岩裂隙发育，大部分钻孔冲洗液漏失或形成干孔，抽水试验，单位涌水量为0.00041-0.084L/s.m，水位标高1311.61m。石炭系上统太原组层间砂岩裂隙含水层含水层主要为9号煤以上的砂岩带，这是太原组下段9号和11号煤层开采的主要顶板充水含水层。本组含水层埋藏较深，又因其间有泥岩作为相对隔水层,不易接受上覆含水层越流和大气降水渗入，补给条件差。含水层一般为极弱富水程度，只在靠近补给区的埋藏区局部达到中等程度，单位涌水量q=0.056-0.01L/s.m，渗透系数为k=0.209-0.176m/d，本组含水层对矿床充水甚微。奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层位于平朔矿区东南部，奥灰岩溶普遍发育，富水性达到强至极强程度，据井田外西北部603、1107号钻孔抽水试验单位涌水量q值6.369-47.368L/s.m，水质优良，为弱碱性，微硬至硬的低矿化度，水化学类型为HCO3CaMg型水。主要含水层位是下马家沟组（O2x）和亮甲山组（O1l）。工业广场打一深水井，单井出水量2112m3/d。水位埋深90m，水位标高1048.05m。推测本井田奥灰水位标高为1048.00-1052.00m（奥灰水位低于神头泉水出露标高，分析原因为由于多年来地下水的抽排形成局部水位下降）。岩溶水向东南径流至神头泉排泄。（2）井田充水因素分析根据井田水文地质条件和该矿目前实际涌水情况综合分析,本矿井充水因素主要有以下几个方面：顶板和井筒渗水由于煤层上覆含水层富水性不强,顶板和井筒渗水量均不大,据该矿开采情况,井下涌水量最小为3.7m3/h，正常为4.7 m3/h，雨季较大约7m3/h。一般不会影响矿井正常生产。采空区积水井田内4-1号、4-2号、9号、11号煤层分布有大片采空区和古空区，存有不同程度积水，4-1号煤层存在1处积水区，总积水量为0.15万m3；4-2存在2处积水区，总积水量为1.14万m3；9号煤层存在5处积水区，总积水量为14.11万m3；11存在2处积水区，总积水量为0.40万m3。将来临近采空区开采，应进行探测和疏排，以免影响正常生产。大气降水井田内各煤层均有出露，矿井开采煤层时，局部采空区塌陷裂隙可能延及地表，导致大气降水沿顶板塌陷裂隙渗入巷道，开采中应予防范。（3）矿井涌水量矿井生产规模达到5.00Mt/a时，全矿井正常涌水量为160m3/h，最大涌水量为280m3/h。（根据2010年12月煤炭工业合肥设计研究院山西文龙煤矿工程设计有限公司编制的“山西中煤担水沟煤业有限公司矿井生产能力核定报告书”）2、煤层顶底板条件4-1号煤层：直接顶板为中细粒砂岩或泥岩，局部裂隙发育，为半坚硬岩石，属中等坚硬顶板，顶板坚硬不易冒落，有时有0.02-0.05m炭质泥岩伪顶，易垮落，有时局部为砂质泥岩顶板，底板为泥岩、局部为砂质泥岩，质散。据采掘实践，顶底板不易于管理。4-2号煤层：直接顶板为砂质泥岩、泥岩，属中等冒落顶板，底板为中砂岩、砂质泥岩，顶板易管理。8号煤层：直接顶板为泥岩、砂质泥岩、砂岩，属中等冒落顶板，底板为细砂岩、砂质泥岩，少数为泥岩。9号煤层：直接顶板为泥岩，岩性致密，裂隙不发育，属中等冒落型顶板，底板为泥岩或砂质泥岩、细砂岩。11号煤层：直接顶板为泥岩或细砂岩，岩性致密，裂隙不发育，属中等冒落型顶板，底板为泥岩、砂质泥岩。3、瓦斯等级、自燃倾向性、煤尘爆炸危险性（1）瓦斯等级根据山西省煤炭工业局“晋煤安发 200989号”文件关于朔州市2008年度30万吨/年及以上煤矿矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复，该矿井 CH4绝对涌出量为0.33m3min，相对涌出量为0.72m3t。二氧化碳绝对涌出量为0.65m3min，相对涌出量为1.42m3t。该矿井为低瓦斯矿井。（2）煤层自燃倾向性与煤尘爆炸性煤层自燃倾向性根据山西省煤炭工业局综合测试中心2010年2月1日检验报告，4号层煤层吸氧量为0.57cm3/g，煤层有自燃发火倾向，自燃等级为II级，自燃倾向性属自燃；9号层煤层吸氧量为0.62cm3/g，煤层有自燃发火倾向，自燃等级为II级，自燃倾向性属自燃。煤尘爆炸性根据山西省煤炭工业局综合测试中心2010年2月1日检验报告，4号层煤尘火焰长度40mm，抑制煤尘爆炸最低岩粉用量50%，煤尘云爆炸下限浓度20g/m，煤尘具有爆炸危险性；9号层煤尘火焰长度大于400mm，抑制煤尘爆炸最低岩粉用量70%，煤尘云爆炸下限浓度20g/m，煤尘具有爆炸危险性。4、井田内及周边小窑情况担水沟煤矿井田西与山西中煤东坡煤业有限公司相邻，东与山西中煤杨涧煤业有限公司相望，其他方位无生产矿井。（1）山西中煤东坡煤业有限公司井田面积为8.3236km2，批准开采4、9、10号煤层，生产规模为21Mt/a。是由原山西中煤东坡煤业有限公司、原山西朔州汇众煤业有限公司、原山西朔州万通源金坡煤业有限公司及原山西泉安煤业有限公司整合而成。其中原山西泉安煤业有限公司与本井田相邻。原山西泉安煤业有限公司1989年9月开始建井， 1996年简易投产，设计生产能力0.15Mt/a。采9号煤层。采煤方法为房柱式，属低瓦斯矿井。据调查，原山西泉安煤业有限公司与本井田无越界开采现象。（2）山西中煤杨涧煤业有限公司井田面积为9.313km2，批准开采4、9、11号煤层，生产规模为0.90Mt/。是由原山西中煤平朔杨涧煤业有限公司、原山西朔州贵龙煤业有限责任公司整合而成。山西中煤杨涧煤业有限公司与本井田相望，不相邻。杨元后南沟煤矿东坡煤矿涧卢煤东坡煤矿铁矿担水沟煤矿路担水沟煤矿周边煤矿示意图1.3矿井未来三年生产接续计划分析担水沟煤矿现开采4号、9号煤层。4号煤层在井田东翼安排综放工作面一个（4101工作面），9号煤层在井田东翼安排综放工作面一个（9101工作面），4号煤层与9号煤层综放工作面超前距为600m。每个煤层配备二个综掘面。按生产能力要求，编制了3年生产接续计划。1、三年矿井煤炭生产量计划： 2011年计划生产原煤300万吨（其中：掘进煤量：30万吨；回采煤量：270万吨）。 2012年计划生产原煤300万吨。 2013年计划生产原煤500万吨。2、三年掘进计划进尺，工作面接替计划安排：（1）三年掘进计划进尺： 2011年掘进计划进尺11975m（其中：综掘一队总进尺6513m；综掘二队总进尺4441m）。2012年掘进计划进尺9852m（其中：综掘一队总进尺4063m；综掘二队总进尺5789m）。 2013年掘进计划进尺6819m（其中：综掘一队总进尺3439m；综掘二队总进尺3380m）。（2）三年工作面接替计划：2011年综采一队工作面接替安排：4101、4102两个工作面，工作面长度250m，年推采长度1200m，需搬家倒面1次。综采二队工作面接替安排：9101一个工作面，工作面长度250m，年推采长度900m，不需要搬家倒面。2012年综采一队工作面接替安排：4102、4103两个工作面，工作面长度250m，年推采长度1200m，需搬家倒面1次。综采二队工作面接替安排：9101、9102两个工作面，工作面长度250m，年推采长度1100m，需搬家倒面1次。 2013年综采一队工作面接替安排：4103、4110二个工作面，工作面长度250m，年推采长度1200m，需搬家倒面1次。综采二队工作面接替安排：9102、9103两个工作面，工作面长度250m，年推采长度1200m，需搬家倒面1次。3、生产接续计划分析(1)根据2011年一季度矿井“三个”煤量情况（四号煤层开拓煤量303.76万吨，准备煤量85.84万吨，回采煤量85.84万吨；9号煤层开拓煤量910.54万吨，准备煤量719.45万吨，回采煤量719.84万吨），三年接续计划产量是可以实现的。(2)当前矿里有两个综掘队，即4号、9号煤层各一个综掘队和二台综掘机，要完成接续计划年11975余米掘进尺是可行的。2矿井安全现状2.1矿井采掘机械化水平矿井现在4号、9号煤层各布置综放工作面1个，每个煤层安排2个综掘工作面。采煤机械化程度100%，掘进机械化程度近100%。2.2矿井重大安全隐患和重大危险源辨识根据国家安全生产监督管理总局煤矿重大安全隐患认定办（试行）（安监总煤矿字2005 133 号）和国家煤矿安全监察局关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见（安监管协调字200456号）的要求，对煤矿存在的重大安全隐患和重大危险源进行了辨识。1、煤尘爆炸性根据山西省煤炭工业局综合测试中心2010年2月1日检验报告，4号层煤尘火焰长度40mm，抑制煤尘爆炸最低岩粉用量50%，煤尘云爆炸下限浓度20g/m，煤尘具有爆炸危险性；9号层煤尘火焰长度大于400mm，抑制煤尘爆炸最低岩粉用量70%，煤尘云爆炸下限浓度20g/m，煤尘具有爆炸危险性。2、煤层自燃倾向性根据山西省煤炭工业局综合测试中心2010年2月1日检验报告，4号层煤层吸氧量为0.57cm3/g，煤层有自燃发火倾向，自燃等级为II级，自燃倾向性属自燃；9号层煤层吸氧量为0.62cm3/g，煤层有自燃发火倾向，自燃等级为II级，自燃倾向性属自燃。担水沟煤矿的重大危险源为煤尘有爆炸性和煤层有自燃倾向。2.3矿井近三年事故统计分析据担水沟煤矿2008年至2010年安全生产事故统计，担水沟煤矿没有发生过任何轻伤以上生产事故。第二部分：矿井生产系统诊断优化3矿井采掘系统及采掘装备3.1矿井开拓系统3.1.1系统现状担水沟煤矿井田面积8.8395km2，保有资源量19562.3万吨，可采储量13240.4万吨，可采煤层共5层，分别为4-1、4-2、8、9、11煤层。现开采4-1、9煤层，矿井核定能力为0.90Mt/a，服务年限约105.1年。若矿井生产能力为2.40Mt/a时，服务年限约39.4年；矿井生产能力为5.00Mt/a时，服务年限约18.9年。矿井采用斜井开拓方式。主、副井及一号回风井布置在井田东部工业场地，二号回风井布置在井田南部场地。全矿井设两个开采水平，一水平标高1030m，开采4-1煤层；二水平标高965m，开采9、11煤层。水平之间的连接方式：一、二水平通过四个井筒联络。副斜井设+1030m水平车场及+965m水平井底车场；二水平转载巷与主斜井井底贯通，一水平转载巷通过煤仓与主斜井联络。其中：主斜井：井口坐标X4366409.387，Y19626353.882，井口标高1156.961m，斜长840m，倾角18，井筒断面为三心拱，净宽3800mm，净断面9.5m2。井筒装备一条带宽1400mm的大倾角带式输送机，并设有台阶。担负全矿提煤任务，兼作矿井进风及安全出口。副斜井：井口坐标X4366347.091，Y19626457.091，井口标高1156.520m，斜长494m，倾角23，井筒断面为半圆拱，净宽5200mm，净断面为20.4m2，井筒采用单钩串车提升，担负全矿辅助提升任务，并设架空乘人器升降人员，设有台阶。兼作矿井进风及安全出口。一号回风斜井：井口坐标X4366329.607，Y19626500.703，井口标高1156.200m，斜长320m，倾角25，井筒断面为半圆拱，净宽2500mm，净断面为9.0m2，井筒设有台阶，担负4号煤的回风任务及安全出口。二号回风斜井：井口坐标X4364908.772，Y19626229.947，井口标高1138.004m，斜长363m，倾角20，井筒断面为半圆拱，净宽3200mm，净断面为9.78m2，井筒设有台阶，担负9号煤的回风任务及安全出口。矿井开拓及主要巷道布置详见井下采掘平面图。3.1.2系统诊断根据查阅资料和现场调查，该矿井为资源整合矿井，整合后主要进行改造和完善原担水沟矿井开拓系统，现有开拓系统能够满足矿井生产能力0.90Mt/a、2.40Mt/a以及5.00Mt/a的需要。3.1.3系统优化方案开拓系统合理。3.2矿井开采系统3.2.1系统现状矿井在4-1号煤层布置1个综采工作面，2个综掘工作面, 采煤方法为综采一次采全高采煤法；在9号煤层布置1个综采放顶煤工作面，2个综掘工作面, 采煤方法为综采放顶煤采煤法。全部垮落法管理顶板。井下带式输送机连续运煤，辅助运输采用轨道运输。设计全矿井划分两个开采水平，一水平开采4-1煤层；二水平开采9、11煤层。各水平均布置主运输大巷、辅助运输大巷和回风大巷。回采工作面沿大巷走向条带式布置。4101工作面推进长度1050m，工作面长度250m，煤层平均厚度4.6m，平均采高4.4m。9101工作面推进长度1650m，工作面长度160-250m，煤层平均厚度16.2m，平均采高3.5m，放煤高度12.7m。回采工作面布置为顺序开采，工作面巷道布置为单巷，分别为工作面运输巷和工作面回风巷，巷道断面为矩形，锚杆挂网支护。3.2.2系统诊断根据调查和现场查看，井下开采系统存在以下问题及缺陷：1、4101、9101综采工作面沿煤层倾向布置，致使4101综采面倾角10-27，9101综采面倾角10-33，工作面生产管理困难，不尽合理。2、4101综采工作面长250m，9101综采工作面长160-250m，在目前的开采条件、技术水平及管理水平下，作为首采工作面，长度选择过长，不合理。3、9101综采放顶煤工作面采高3.5m，放煤高度12.7m，采放比大于1:3，不满足规范要求。4、9101工作面主运输顺槽、辅助运输顺槽起伏大，不利于辅助运输，主运输带式输送机也容易飘带。5、综采队管理上存在问题：队伍新、人员新，技术工种人员短缺，人员流动性大，不稳定，工人整体素质偏低，各工种配合不默契，导致工作面推进缓慢，给顶板管理带来困难。6、4101、9101综采面未使用端头支架。7、4101综采面正在过断层带，由于煤层倾角变化，运输机尾及支架顶住回风顺槽上帮煤壁，需扩帮，调架处理。目前已撤出三部支架放在回风顺槽内。8、4101、9101回风顺槽局部顶板高冒处，金属网开裂，有浮石悬挂。9、9101综放工作面运输顺槽局部地段行人安全距离不够。3.2.3系统优化方案1、矿井首采工作面宜布置在煤层赋存条件好的地段，在本矿井内北部区域应南北向布置综采工作面回采。2、工作面长度是决定其产量和效率的主要因素，作为首采工作面，应充分考虑本矿井开采条件、技术水平及管理水平，工作面长度选择200m为宜。3、合理的采放比是实现工作面正常生产的前提，增大割煤高度，可以使工作面割煤量增加，但矿山压力显现加剧，要求的支护强度、支架的吨位加大，煤壁片帮、冒顶事故增多。在生产中要摸索经验，严格控制采放比。4、应加强地质工作，特别是探明煤层起伏、构造情况，为下一步的设计、施工工作打下扎实的基础。5、要加强采、掘工作面的顶板管理，认真执行作业规程中的各项规定。采煤时必须及时移架，掘进必须使用前探支护。6、建议4101、9101工作面使用端头支架。7、4101综采工作面如撤架时，应严格按安全技术措施执行。8、加强采煤工作面技术工种的培训，提高其整体素质。9、鉴于采掘队外包的管理模式，应提高技术质量的监管，严把工程质量验收。10、要坚持开展矿压观测工作，建立顶、底板观测记录档案，总结经验，逐步掌握各煤层顶板压力显现活动规律，做到预测、预报，给采掘工作提供技术支持。11、建议合理安排顺槽设备的放置，留有足够的行人通道。3.3矿井采掘装备3.3.1系统现状根据矿井生产能力和4-1号煤层、9号煤层赋存条件，为了保证工作面正常接续，本矿在4-1号煤层布置一个一次采全高综采工作面和两个综掘工作面；在9号煤层布置一个放顶煤综采工作面和两个综掘工作面，采煤工作面顶板管理方法为全部垮落法。目前采掘工作面装备以下：首采的4-1号煤层4101综采面走向长1050m，倾向宽250m，煤层倾角10-26。主要装备：MG500/1180-WD型双滚筒采煤机，SGZ1000/2525刮板输送机，ZY9200/22/46液压支架，SZZ1000/400转载机，PCM250破碎机，SSJ1200/2315皮带机。转载巷安装了SGZ800/400刮板输送机。首采的9号煤层9101综采面走向长1650m，倾向宽160250m，煤层倾角10-26。主要装备：MG500/1180-WD型双滚筒采煤机，SGZ1000/2700（前）、SGZ1200/2700（后）刮板输送机，ZF10000/23/37液压支架，SZZ1200/525转载机，PCM400破碎机，SSJ1400/2800皮带机。转载巷安装了SSJ1400/2500皮带机。4-1号煤层掘进工作面分别选用EJ-132和EJ-150型掘进机掘巷，9号煤层掘进工作面选用EJ-200型掘进机掘巷。3.3.2系统诊断1、根据现场调查和可采煤层特征，现有综采工作面和综掘工作面设备选型具有高产高效工作面潜力，但缺少端头支架。2、综掘机型号太多。3.3.3系统优化方案1、为了满足工作面顶板管理，加强工作面端头和巷道超前支护，建议增设端头支架。2、建议统一综掘机型号。3.4系统诊断结论矿井采掘设备装备能力完全满足矿井生产需要，但综采队伍的管理水平有待进一步提高，以适应矿井高产高效的需要。矿井开拓开采系统详见井下采掘工程平面图。4矿井提升、运输系统4.1矿井提升系统4.1.1系统现状1、主斜井提升系统主斜井斜长810m，倾角18，装备一部DTC140/200/3*800型钢丝绳芯输送机运输煤炭，担负矿井原煤提升任务。该带式输送机的主要技术参数为：带式输送机型号DTC140/200/3*800，带宽1400mm，带速4.0m/s，长度810m，倾角18，运输量2000t/h，提升高度250m。钢丝绳芯阻燃带，带强ST=3150N/mm。启动方式：采用高压变频调速系统启动；输送机头部安装有皮带机综合保护装置；驱动方式为头部三电机双滚筒驱动装置，电动机采用三台防爆电动机，每台电动机功率为800kW，电压为2300V。装有3台电液制动器，主传动滚筒侧面安装一台逆止器。输送机拉紧装置：尾部采用液压拉紧装置。设有跑偏、断带、堆煤、纵向撕裂、烟雾、沿线急停等保护。2、副斜井提升系统副斜井井筒斜长489m，倾角23，轨道38kg/m，轨距900mm,采用斜井单钩串车提升方式，担负矿井人员与材料、设备提升任务。副井井口房装备JK-3.5/30E单绳缠绕式提升机，提升机主要技术参数：滚筒直径3.5m，滚筒宽2.5m，最大静张力170kN，最大提升速度3.0m/s。选用800kW异步电动机，电压10kV。液压站具有可调整的二级制动性能液压站。提升钢丝绳选用42NAT6V*19+FC-ZZ型，钢丝绳直径38mm。采用高压变频调速系统进行调速。副井升降人员采用固定抱索架空乘人装置，人车型号为RJY37-23/524，钢丝绳型号6*19S+FC-22-1570，速度1.12m/s，配用YB2-250M-6电动机，功率45kW。设有人员越位、沿线急停、重锤落地等保护。提升矸石时采用1.5t固定式矿车，每钩提3辆。提升物料、小型设备时采用3t材料车及3t平板车，每钩提2辆。提升液压支架采用特制重型平板车，每钩提1辆。井口井底装有语言信号装置，井筒中设有防跑车装置。4.1.2系统诊断1、主斜井提升系统主斜井采用带式输送机驱动方式，制动性能、逆止性能、多级功率平衡功能、输送带为阻燃带，符合安保标准，与前置地面生产系统带式输送机运输能力相匹配。运输能力满足矿井生产要求。2、副斜井提升系统JK-3.5/30E单绳缠绕式提升机各类保护基本齐全，提升信号、提升速度符合规程要求。绞车电控为转子变频调速，装备比较先进，符合要求。提升系统保护基本齐全、运行良好、安全间距符合规程要求，并能实现乘人不行车，行车不乘人，能满足升降物料、设备的要求。4.1.3系统优化方案1、建议主斜井带式输送机安装钢丝芯输送带实时在线监测系统。配置断带抓捕装置及防纵向撕裂保护。2、完善井口平车场阻车设备及提升机的松绳保护。3、完善提升钢丝绳横穿马路防落地设施。4.2矿井运输系统4.2.1系统现状1、井下煤炭运输4101顺槽皮带型号为DTL-120/200带式输送机，输送带采用钢丝绳芯阻燃带，带宽1200mm，速度4m/s，输送能力2000t/h，功率2*315KW，电压1140V，输送距离1000m。与4号转载刮板输送机搭接，刮板输送机型号SGZ800/400，电机功率400kW，电压1140V，运量1200t/h，运距180m，运至4号煤仓（煤仓容量2000t）。9101顺槽皮带型号DTL-140/220带式输送机，输送带采用钢丝绳芯阻燃带，带宽1400mm，速度4m/s，输送能力2000t/h，功率2*400KW，电压10kV，输送距离1700m。与9号转载带式输送机搭接，转载带式输送机型号DTL-140/220，电机功率2*3150KW，电压10kV，输送能力2000t/h，输送距离170m，与主斜井带式输送机搭接。2、井下辅助运输井下辅助运输采用轨道运输，4号集辅巷铺设轨道38kg/m，轨距900mm，装备一台SQ-80/75无极绳绞车，配用电机功率75kW，电压660V，运输距离1200m。9号集辅巷铺设轨道38kg/m，轨距900mm，装备一台SQ-80/75无极绳绞车，配用电机功率75kW，电压660V，运输距离1000m，运输设备及材料。采区辅助运输，轨道38kg/m，轨距900mm，材料设备的运输采用JD-11.4/JD-25调度绞车牵引矿车运输，大型设备运输采用JH-22/JH-30/JH-45/JH-55型回柱绞车运输。4.2.2系统诊断1、井下煤炭运输采用的带式输送机的启动逆止性能及多级功率平衡功能、运输角度、运输系统的连续化、均匀给料符合安保标准要求，保护装置齐全，运输能力满足生产能力要求。4号煤仓上口及9号运煤系统无破碎和除铁装置。2、井下辅助运输轨道铺设、轨距、巷道照明、间距尺寸符合规程要求，并做到连续化运输，运输设备满足生产能力要求。4.2.3系统优化案建议井下运煤系统带式输送机与主斜井带式输送机、地面生产系统带式输送机实现集中控制功能。4.3系统诊断结论主斜井提升系统、副斜井提升系统、井下运输系统、井下辅助运输系统设备装备比较先进、性能可靠、运转良好均能满足矿井生产能力要求。建议完善设备的安全保护设施，加强管理，确保系统的运转安全。5矿井供配电系统5.1系统现状1、担水沟煤矿工业场地现有35kV变电站一座，该变电所两回电源分别为：主电源采用架空导线引自西神头110kV变电站的35kV线路，供电距离9.5kM；备用电源采用架空导线引自杏园110kV变电站的35kV线路，供电距离16.5 kM。矿井两回电源线路采用分列运行，一回工作，一回（带电）备用，当任一回路发生故障停止供电时，另一回路能保证矿井全部负荷的供电。35kV变电站内分为四个区域：35kV配电装置、10kV配电装置、主变压器、无功补偿电容器。其中35kV和10kV配电装置分别布置于35kV高压配电室和10kV高压配电室内，主变压器和电容器采用室外布置。35kV、10kV高压配电室均采用单母线分段接线方式。35kV变电站选用SZ11-16000/35 35/10kV 16000kVA主变2台，一台工作，一台备用。一台主变检修或故障停运时，另一台主变能保证矿井所有用电负荷的供电。35kV变电站10kV配电室分别以双回路10kV电缆线路向主斜井驱动机房、副斜井提升机房、工业场地10kV变电所、1#通风机房、地面空压机站、井下9号煤层中央变电所、井下4号煤层采区变电所供电；并以单回10kV架空线路向2#通风机房供电。2、主斜井驱动机房设一个高低压配电室，二回路10kV电源分别引自35kV变电站内10kV配电室二段母线，负责主斜井胶带机（3X800kW 10kV变频）供